ДЗИ по физика и астрономия

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА

ДЪРЖАВЕН ЗРЕЛОСТЕН ИЗПИТ ПО ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ

30 май 2017 г. – Вариант 2

12^и клас - Физика и астрономия - Външно оценяване

1. Електрон взаимодейства последователно с протон и с друг електрон (виж фигурата).

Сравнете в двата случая големините F₁ и F₂ и посоките на силите, които действат на първия електрон.
Силите F₁ и F₂ имат една и същa посока, но F₁ > F₂.
Силите F₁ и F₂ имат равни големини, но противоположни посоки.
Силите F₁ и F₂ имат една и същa посока, но F₁ < F₂.
Силите F₁ и F₂ имат равни големини и еднакви посоки.

2. Фигурата вдясно изобразява:

силовите линии на електричното поле, създадено от точков отрицателен електричен заряд

точков положителен електричен заряд, поставен в еднородно външно електрично поле

силовите линии на електричното поле, създадено от точков положителен електричен заряд

точков отрицателен електричен заряд, поставен в еднородно външно електрично поле

3. Протон се движи в еднородно електрично поле. Първоначално скоростта му в точка А е $\upsilon$_A, а по-късно, когато минава през точка B, скоростта му e $\upsilon$_{_B.}Оказва се, че $\upsilon$_A > $\upsilon$_B. Кое от посочените твърдения е вярно?

Потенциалната енергия на протона във всички точки от траекторията му е една и съща, защото електричното поле е еднородно.
Потенциалната енергия на протона в т. А е по-голяма от потенциалната му енергия в т. B.

Кинетичната енергия на протона в т. А е по-малка от кинетичната му енергия в т. B.
Потенциалната енергия на протона в т. А е по-малка от потенциалната му енергия в т. B.

4. Разглобяем учебен кондензатор е зареден с електростатична машина. Свързаният електрометър отчита напрежението между плочите. Как ще се промени то, когато увеличим заряда на кондензатора два пъти?

Напрежението ще нарасне четири пъти.
Напрежението ще намалее два пъти.
Напрежението ще намалее четири пъти.
Напрежението ще нарасне два пъти.

5. В коя от изброените ситуации се наблюдава явлението поляризация на диелектрик?
Привличане на малки хартиени парченца от натрита с кърпа пластмасова линийка.
Отклонение на стрелката на компас при протичане на ток по намиращ се до нея проводник.
Привличане на фини железни частици от магнит.
Образуване на натриеви и хлорни йони при разтварянето на готварска сол във вода.

6. Кое от изброените вещества е диелектрик?
солена вода
живак
стъкло
злато

7. В електрическата верига, показана на фигурата, два от амперметрите показват
съответно стойности 2 А и 3 А.

Каква стойност е възможно да показва третият амперметър?
6 А
${3 \over 2}$А
1 А
${2 \over 3}$А

8. В коя от изброените среди, протичането на електричен ток се дължи на движение на положителни и отрицателни йони?
в сребърен проводник
в силиций
в живак
в електролита на акумулатор

9. Електрически сешоар с мощност 2000 W е включен в продължение на 5 минути. Колко е консумираната от него електрична енергия за това време?

10 kJ
600 kJ
10 J
6.10⁶ J

10. Когато свети, крушка на автомобилен фар консумира електрическа мощност P = 60 W. Напрежението на акумулатора на автомобила е U = 12 V. Колко е токът през крушката?
5 A
0,2 A
2 A
720 A

11. Как може да предизвикаме протичане на електричен ток през газ, поставен в електрично поле?
Като го облъчим с радиовълни
Като го облъчим с ултравиолетови лъчи
Като го облъчим с видима светлина
Като го облъчим с инфрачервени лъчи

12. Самостоятелен газов разряд протича в резултат на процеса:
електростатична индукция
екраниране
поляризация
ударна йонизация

13. При подаване на напрежение в краищата на един полупроводник:
движат се само дупките, електроните са неподвижни
електроните и дупките се движат в една и съща посока
движат се само електроните, дупките са неподвижни
електроните и дупките се движат в противоположни посоки

14. Електрическа верига се състои от източник с напрежение U = 12 V и два
успоредно свързани резистора с електрично съпротивление съответно R₁ = 200 $\Omega$ и R₂ = 300 $\Omega$. Колко е токът, който протича във веригата?

0,024 A
0,01 A
0,24 A
0,1 A

15. По хоризонтален проводник, ориентиран запад-изток, тече ток. Силовите линии на Земното магнитно поле са успоредни на земната повърхност и сочат от юг на север. Каква е посоката на силата, с която земното магнитно поле действа на проводника?

перпендикулярно, от Вас към листа $\otimes$
перпендикулярно, от листа към Вас $\odot$

на север
на юг

16. Прав проводник с дължина $\ell$ = 0,5 m, по който тече ток с големина I = 2 А, се намира в еднородно (хомогенно) магнитно поле с големина на магнитната индукция B = 0,2 T. Проводникът е успореден на магнитните силови линии. Колко е големината на силата, с която магнитното поле действа на проводника?

0 N
0,02 N
0,2 N

5 N

17. Кой от изброените метали при стайна температура НЕ е феромагнетик?
алуминий
желязо
кобалт
никел

18. Кръгов проводник се намира в еднородно магнитно поле. Първоначално равнината на проводника е перпендикулярна на силовите линии на магнитното поле. В коя от изброените ситуации в проводника ще се индуцира ток?

Ако го завъртим около ос а, успоредна на силовите линии и минаваща през центъра му.
Ако го завъртим около ос b, минаваща през диаметърa му.
Ако го движим в посока, перпендикулярна на силовите линии на магнитното поле, без да променяме ориентацията му и без да напуска полето.
Ако го движим в посока на силовите линии на магнитното поле, без да променяме ориентацията му.

19. Честотата на мрежовото напрежение е 50 Hz. Колко е периодът му?
0,2 s
0,05 s
220 s
0,02 s

20. Котлон работи с променливо напрежение с ефективна стойност 220 V и честота 50 Hz. Мощността, която консумира, е 2200 W. Каква мощност би консумирал, ако се използва в друга държава, където мрежовото напрежение е с ефективна стойност 110 V и честота 60 Hz?
1100 W
1320 W
660 W
550 W

21. Каква е връзката между показателите на пречупване за червена ( n_ч ), синя ( n_с ) и жълта ( n_ж ) светлина за една прозрачна среда?

n_ч < n_ж < n_с
n_ч < n_с < n_ж
n_ч > n_с > n_ж

n_ч > n_ж > n_с

22. Дадена е графиката на отклонението x на трептящо тяло от времето t. Кое твърдение за това трептене е вярно?

Амплитудата е 3 cm, а периодът е 1 s.
Амплитудата е 4 cm, а периодът е 2 s.
Амплитудата е 6 cm, а периодът е 1 s.
Амплитудата е 3 cm, а периодът е 2 s.

23. Светлинна вълна преминава от среда 1 в среда 2. Кое твърдение за характеристиките на вълната в двете среди е вярно?

В)
А)
Б)
Г)

24. Радиостанция излъчва вълни с честота $\nu$ = 90 МHz. Колко е дължината на вълната на излъчваните радиовълни? Скоростта на светлината във въздух е c = 3.10⁸ m/s.
0,333 m
30 m
3,33 m
0,03 m

25. Светлина пада на границата „стъкло-вода“. Ъгълът на падане се променя постепенно, като приема стойности 20°, 40°, 50° и 80°. Оказва се, че само при един от тези ъгли се наблюдава пълно вътрешно отражение. Показателите на пречупване на водата и стъклото са съответно n_вода = 1,33 и 1,5 n_стъкло = 1,5. Кой е този ъгъл, при който се наблюдава пълно вътрешно отражение?

50°
80°
40°
20°

26. Скоростта на светлината във вакуум е c = 300 000 km/s. Показателят на пречупване на стъклото е n = 1,5. С каква скорост се разпространява светлината в стъклото?
300 000 km/s
150 000 km/s
200 000 km/s
450 000 km/s

27. Лъч светлина пада перпендикулярно на една от стените на призма от лед и излиза от другата ѝ стена във въздуха, както е показано на фигурата.

Показателят на пречупване на леда е n = 1,31. Кой от показаните на фигурата лъчи показва вярно посоката на пречупения лъч?
4
2
3
1

28. Разтопена вулканична лава има температура T = 1450 K. Константата на Вин e 2,90.10^-3 m.K. На каква дължина на вълната се намира максимумът в спектъра на излъчване на лавата?
4,2.10^-6 m
5.10^-7 m
2.10^-6 m
2.10^-7 m

29. Кой закон описва зависимостта на мощността на излъчване на едно абсолютно черно тяло от температурата му?
законът на Кулон
законът на Вин
законът на Стефан-Болцман
законът на Хъбъл

30. Кое от твърденията НЕ е вярно?

Приборите за нощно виждане регистрират инфрачервени лъчи.
Процесът фотосинтеза протича под влияние на ултравиолетовите лъчи, излъчвани от Слънцето.

Инфрачервените лъчи имат по-голяма честота от ултравиолетовите.
На големи надморски височини ултравиолетовите лъчи са по-интензивни в сравнение с тези на морското равнище.

31. Квантът светлинна енергия, излъчен при преход на електрон от едно енергетично ниво в друго, се нарича:
гравитон
неутрино
фотон
глуон

32. Хипотезата на Планк, с която се обяснява излъчването на абсолютно черно тяло, предполага, че енергията на квантите е правопропорционална на:
честотата на светлината
площта на излъчващата повърхност
температурата на тялото

дължината на вълната на светлината

33. Енергиите на първите три енергетични нива във водородния атом са съответно E₁ = – 13,6 eV, E₂ = – 3,4 eV и E₃ = –1,5 eV . При преход между кои енергетични нива ще се излъчи фотон с най-голяма дължина на вълната?

от E₁ към E₃
от E₃ към E₁
от E₂ към E₁
от E₃ към E₂

34. В кой от случаите на фигурата е показан модел на деутерий?

35. Коя реакция е бета-разпадане?

36. Кои от изброените видове лъчи могат да преминат през алуминиево фолио с дебелина 0,1 mm?
бета лъчите
гама лъчите
нито един от трите вида
алфа лъчите

37. Пи-мезон има маса в покой m = 280 m_e и заряд q = – 1e. Каква маса и заряд има неговата античастица? ( m_e – маса на електрона, e – елементарен електричен заряд)

Г)
А)
Б)
В)

38. Нашето Слънце след около 5 милиарда години ще се превърне в:

червен гигант
неутронна звезда
свръхнова
черна дупка

39. От диаграмата „спектър-светимост“ можем да разберем, че белите джуджета имат:
ниска температура и малка светимост
висока температура и голяма светимост
висока температура и малка светимост
ниска температура и голяма светимост

40. Темповете на еволюция на една звезда се определят от:
нейния химичен състав
нейната маса
нейната температура
нейния радиус

Плосък кондензатор е свързан към източник на напрежение, както е показано на фигурата.

Попълнете празните места в текста, като използвате предложените в задачи от 41. до 44. вкл. изрази, така че да се получи вярно твърдение.

41. Левият електрод на кондензатора има ....... заряд.

42. Електростатичното поле в кондензатора е .....

43. Интензитетът на полето в т. А е ....... интензитета на полето в т. В.

44. Посоката на силовите линии е .......

Решенията на задачите по-долу запишете отделно в тетрадката си

Плосък кондензатор има капацитет C = 4,0.10^–5 F и големина на заряда на всяка една от плочите му q = 2,0.10^–4 C.

А) Пресметнете напрежението U между плочите му.
Б) Колко джаула е работата на електричните сили за пренасяне на електрон от отрицателната до положителната плоча на кондензатора? (Елементарен електричен заряд е = 1,6.10^–19 C)

Специфичното електрично съпротивление на цинк Zn е

Дълъг цинков проводник има напречно сечение S₁ = 2 mm² и съпротивление R = 3 $\Omega$.

А) Пресметнете дължината $\ell$ на проводника.
Б) Какво напречно сечение S₂ (по-голямо или по-малко) има меден проводник със същата дължина $\ell$ и съпротивление R като на цинковия проводник. Специфичното съпротивление на медта е

През резистор със съпротивление R = 300 $\Omega$ тече постоянен ток I = 400 mA. Пресметнете:

А) електричния заряд q, който преминава през резистора за време t = 3 min
Б) напрежението U между краищата на резистора

Математично махало извършва хармонично трептене с период T = 4 s.

А) Напишете формулата за период на математично махало и опишете величините, които участват в нея.
Б) В началния момент махалото се намира в крайно ляво положение 1. В кое положение ще се намира и в каква посока ще се движи махалото 5 секунди по-късно?

При измерване дълбочината на океана с ехолот вертикално надолу се излъчва ултразвукова вълна на импулси. Всеки отразен импулс се приема със закъснение Δt = 1,6 s.
Скоростта на вълната във вода е u = 1500 m/s.

А) Колко е дълбочината на океана на това място?
Б) Колко е дължината на вълната $\lambda$ във вода на използвания ултразвук, ако звуковият импулс е монохроматичен с честота $\nu$ = 500 Hz.

Монохроматичен сноп ултравиолетови лъчи има енергия на квантите Е = 1,33.10^-18 J.

А) Пресметнете честотата на това лъчение. Константата на Планк е h = 6,63.10^-34 J.s.
Б) Сравнете енергията Е на квантите от дадения сноп с енергията на квантите Е₁ на видимата светлина и с енергията на квантите Е₂ на рентгеновите лъчи. Попълнете изразите, като използвате знаците >, < или =.
Е .... Е₁ (видима светлина)
Е .... Е₂ (рентгенови лъчи)

При облъчване на фотоклетка с монохроматична светлина с енергия на фотоните Е = 3,5 eV е установено, че максималната кинетична енергия на фотоелектроните е Е_{k, max} = 0,9 eV.

A) Определете отделителната работа А на фотокатода.
Б) Като използвате данните в таблицата, определете от какъв метал е направен той.

В) От повърхността на кои от металите, дадени в таблицата, може да се наблюдава фотоефект, ако се използва същата монохроматична светлина, описана в условието на задачата?

Периодът на полуразпадане на радиоактивния изотоп йод-131 е 8 дни.

А) Ако в даден момент броят ядра на този изотоп е N₀, колко ще бъде броят им след 32 дни?
Б) Още колко време трябва да измине, така че броят на ядрата да стане 64 пъти по-малък от началния?

В бъдеще Слънцето ще се промени и ще се премести от положение 1 в положение 2 върху диаграмата „спектър-светимост“.

Отговорете на въпроси от 45. до 48. вкл.

45. Използвайте предложените изрази, за да опишете как ще се променят характеристиките на Слънцето:

- светимост L – ще намалее, няма да се промени, ще се увеличи

46. Използвайте предложените изрази, за да опишете как ще се променят характеристиките на Слънцето:

- температура T – ще намалее, няма да се промени, ще се увеличи

47. Използвайте предложените изрази, за да опишете как ще се променят характеристиките на Слънцето:

- радиус R – ще намалее, няма да се промени, ще се увеличи

48. В звезда от кой вид ще се превърне Слънцето след тези промени?
неутронна звезда
червен гигант
свръхнова
черна дупка